DE4435739A1

DE4435739A1 - Einrichtung zur periodischen Abreinigung von Luftfiltern

Info

Publication number: DE4435739A1
Application number: DE4435739A
Authority: DE
Inventors: Wolf-Peter Dr Ing Frenzel; Guenter Dipl Ing Ritscher; Manfred Dipl Ing List
Original assignee: Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Current assignee: Institut fuer Luft und Kaeltetechnik Gemeinnuetzige GmbH
Priority date: 1994-10-06
Filing date: 1994-10-06
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2014-10-07
Also published as: DE4435739C2

Description

Luftfilter für Belüftungs- und Klimaanlagen wurden entsprechend dem Partikelgehalt der Luft unterschiedlich belastet. Vor allem in industriellen Ballungsgebieten führen die relativ hohen Konzentrationen an Schadstoffen dazu, daß der Grenzwert des durch die Partikelanlagerung ansteigenden Druckverlustes relativ schnell erreicht wird. An Luftfiltern für RLT-Anlagen sind ständig Qualitätsverbesserungen vorgenommen worden, die vor allem die Filtermaterialien und ihre Konfektionierung betrafen. Geblieben ist allerdings stets das Wegwerfprinzip, wenn man das Umlauffilter als technisch veraltet und das Textilstaubtrommelfilter als Sonderfall ansieht.

Bei Luftfiltermaterialien aus Wirrfaserfliesen und aus Vliesstoffen wird vor allem das Prinzip der Tiefenfiltration genutzt, um ein hohes Staubspeichervermögen und damit eine lange Standzeit bei günstigem Druckverlustverhalten zu gewährleisten. Da die Konfektionierung dieser Materialarten sehr aufwendig ist, geht der Trend zum Einsatz von Filtermaterialien zu verdichteten Vliesstoffen, zu Papier oder zu Papiergemischen. Um die notwendigen Filterflächen unterzubringen, erfolgt die Konfektionierung zu Falten.

Allerdings sind auch hier bestimmte Nachteile der Speicherfilter wirksam:

- Anstieg der Druckverluste mit der eingespeicherten Staubmenge
- Verbleiben der gesamten Staubmenge im durchströmenden Luftstrom und damit Beeinträchtigung der Luftqualität durch abgegebene Schadstoffe (Geruchstoffe, Allergene u. a.); dadurch hoher Anteil am Stick-Building-Syndrom bei klimatisierten Gebäuden
- regelmäßiges Ersetzen des verbrauchten RLT-Filters und Entsorgen der Filterkassetten.

Die Bestrebung durch geeignete Regenerierungsvorrichtungen längere Standzeiten der Filter zu erreichen, gehen in unterschiedliche Richtungen. So sind die Trommelfilter in der Textilindustrie mit rotierender Trommel und changierender oder feststehender pneumatischer Abreinigungseinrichtung oder als feststehende Trommel mit rotierender und changierender Abreinigungseinrichtung ausgebildet. Die OS-DE 37 30 980 A1 beschreibt ein Trommelfilter, welches mit Plissee-Filterplatten ausgerüstet ist und dessen Abreinigung über eine Blaseinrichtung und eine Saugeinrichtung erfolgt, die verfahrbar sind.

Die Entwicklung abreinigbarer Schadstoff-Filter begann vor ca. 15 Jahren. Sie dienen der hocheffektiven Abscheidung von beispielsweise toxischen Stäuben. Die Abreinigung über einen beweglichen Düsenstock in der OS-DE 27 05 040 gezeigt, während die OS-DE 39 32 156 zusätzlich zu dem wandenden Düsenstock nach dem abzureinigenden Filter einen schmalen ebenfalls mitwandenden Trichter enthält. Um flexible Druckluftleitungen zu vermeiden, wird in der OS-DE 39 05 113 A1 ein pneumatisch verschiebbarer Düsenbalken entwickelt, bei welchem die Druckluft durch ein Teleskoprohr zugeführt wird.

Ansatzpunkte für die nasse Abreinigung geben die OS-DE 28 21 960, bei welcher feststehende Filterplatten durch Wasser über verfahrbare Düsenstöcke abgereinigt werden, und die OS-DE 34 01 875, die eine Vorrichtung mit Endlosfilterband, Reinigung im Wasserbad und anschließender Trocknung beinhaltet.

Die Nachteile der nassen Regenerierung liegen im Aufwand, der Durchnässung des Filtermaterials und darin, daß die Entsorgung auf die Wasserseite verlagert wird. Alle trockenen Abreinigungsverfahren arbeiten mit aufwendigen und störanfälligen bewegten Teilen, haben einen hohen Druckluftbedarf und benötigen z. T. ein leistungsfähiges Saugaggregat.

Aufgabe des Erfinders ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die ein effektives Abreinigen von Filtern in der Lüftungs- oder Klimatechnik ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst. Damit wird vermieden, daß Staub im Bereich des ständigen Luftstromes bis zur Untauglichkeit des Filters gespeichert wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß zur unmittelbaren Abreinigung keine bewegten Teile benötigt werden.

Die Erfindung wird am Beispiel des Bildes 1 näher erläutert. Das staubbeladene Luftfilter 1 wird in Abhängigkeit der Zeit oder des Druckverlustes durch Druckluftimpulse abgereinigt. Dabei wird der Hauptluftstrom durch die Regelklappe 2 abgesperrt, so daß ein strömungsloser Raum 3 entsteht, indem ein- oder mehrseitig Druckluftimpulse eingeleitet werden. Dadurch entsteht kurzzeitig Überdruck in dem Raum 3, der durch das Luftfilter 1 abströmt und die angefilterten Verunreinigungen abreinigt. Die Druckluftimpulse werden durch schnellreagierende Membranventile 4 erzeugt, indem diese durch einen elektrischen Impuls von einer Steuereinheit 5 geöffnet werden. Die kurzzeitig große Druckluftmenge wird einem Speicher 6, der als Ringleitung ausgeführt sein kann, entnommen. Über Düsenlanzen 7 und Injektoren 8 wird der Druckluftstrahl 9 gemeinsam mit der aus dem Überströmkanal 10 nachströmenden Sekundärluft 11 in den Raum 3 geleitet, wobei zur besseren Verteilung Leitvorrichtungen 12 zugeordnet werden können.

Im Rohluftkanal kann eine zusätzliche Regelklappe 13 angeordnet werden, die jedoch nicht voll geschlossen sein muß, um Öle Impulsströmung durch das Luftfilter 1 nicht zu beeinträchtigen. Andererseits hat die Regelklappe 13 die Aufgabe eine bestimmte Stauwirkung zu erzeugen und nur noch einen geringen Teil der mit Verunreinigungen aufkonzentrierten Impulsströmung in den Rohluftkanal abströmen zu lassen.

Von dem Luftfilter 1 abgereinigte und koagulierte Stäube 14 können direkt in den Staubbehälter 15 fallen und dort gesammelt werden. Die im Stauraum 16 verbliebene Staubluft 17 wird über die Erfassungsvorrichtungen 18 vom Ventilator 19 abgesaugt und im Speicherfilter 20 gereinigt. Die gereinigte Luft kann entweder in dem Rohluftkanal 21 oder in die Außenluft 22 geführt werden.

Der Ablauf der Abreinigung wird durch folgende Schritte realisiert. Bei Erreichen des Zeit- oder Druckverlustgrenzwertes wird die Regelklappe 2 ganz und ggf. die Regelklappe 13 teilweise geschlossen. Gleichzeitig geht der Ventilator 19 in Betrieb. Ist die Hauptluftströmung unterbrochen, werden die Druckluftimpulse in den Raum 3 ein- und durch das Luftfilter 1 geleitet. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden. Ist der Stauraum 16 saubergemacht, werden die Regelklappen 2 und 13 wieder geöffnet und der Ventilator 19 außer Betrieb genommen. Der Hauptluftstrom kann wieder gereinigt werden. In Abhängigkeit der anfallenden Staubmengen ist der Staubbehälter 15 zu reinigen und das Speicherfilter 20 zu wechseln.

Alternativ zur Ableitung der aufkonzentrierten Staubluft 17 über das Speicherfilter 20 ist auch der Anschluß an eine zentrale Absauge- und Abscheideanlage möglich.

Soll der Hauptluftstrom vitalisierende Eigenschaften aufweisen oder das Luftfilter 1 antiseptisch oder oxidierend wirken, sind dem Druckluftimpuls entsprechende Substanzen zuzuführen. Dieser wird über eine Dosierpumpe 23 jeweils vor einem Impuls nach dem Membranventil 4 in eine Speicherkammer 24 abgelegt, von der Impulsströme mitgerissen und durch die Düsenlanze 7 zerstäubt dem Luftfilter 1 zugeführt.

Im Ausführungsbeispiel 2 gemäß Bild 2 wird die Regelklappe 13 näher dem Filter 1 zugeordnet und ebenso wie Regelklappe 2 voll geschlossen. Die das Filter 1 durchströmende Impulsströmung wird in das Taschen- oder Sackfilter 25 gedrückt. Dabei öffnet sich die Rückschlagklappe 26. Der Staub sammelt sich im Taschen- oder Sackfilter 25. Die gereinigte Luft entwickelt über eine Öffnung in die Außenluft. Zur Unterstützung des Vorganges kann ein Stützventilator 27 zugeordnet werden.

Bezugszeichenliste

1 Luftfilter
2 Regelklappe
3 Raum
4 Membranventil
5 Steuereinheit
6 Speicher
7 Düsenlanze
8 Injektor
9 Druckluftstrahl
10 Überströmkanal
11 Sekundärluft
12 Leitvorrichtung
13 Regelklappe
14 Staub
15 Staubbehälter
16 Stauraum
17 Staubluft
18 Erfassungsvorrichtung
19 Ventilator
20 Speicherfilter
21 Rohluftkanal
22 Reinluft nach außen
23 Dosierpumpe
24 Speicherkammer
25 Sack- oder Taschenfilter
26 Rückschlagklappe
27 Stützventilator

Claims

1. Einrichtung zur periodischen Abreinigung von Luftfiltern in Belüftungs- oder Klimasyste men, dadurch gekennzeichnet, daß in Hauptströmungsrichtung nach dem Luftfilter (1) ein bei normalem Filterbetrieb offenes Absperrorgan, vorzugsweise eine Regelklappe (2), angeordnet ist, das zum Zwecke der Abreinigung des Luftfilters (1) geschlossen wird und daß zwischen Luftfilter (1) und Absperrorgan Spüllufteinlässe und vor dem Filter Staubaustrageinrichtungen angeordnet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüllufteinlässe als Dü senlanzen (7) mit zugeordneten Injektoren (8) ausgebildet sind und daß die Injektoren (8) über einen Überströmkanal (10) mit dem Reinluftkanal verbunden sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zwischen Luftfilter (1) und Regelklappe (2) befindlichen Raum (3) Leitvorrichtungen (12) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spüllufteinlässe ein- oder mehrseitig angeordnet und ein- oder mehrreihig ausgebildet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Staubaustrageinrich tung eine weitere Regelklappe (13) zur Abgrenzung des Rohluftkanals (21) gegenüber der aufkonzentrierten Staubluft (17) angeordnet ist, die während der Abreinigung ganz oder teilweise geschlossen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubaustrage einrichtung über im unteren Kanalbereich, vor dem Luftfilter (1) befindliche Öffnungen angeschlossen ist und im wesentlichen aus einem Speicherfilter (20) bzw. einem Sack- oder Taschenfilter (25) und einem Ventilator (19) bzw. Stützventilator (27) zur Abführung der Spülluft besteht.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Do sierpumpe (23) der Spülluft vitalisierende, antiseptische oder oxidierende Substanzen zugegeben werden.